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Armazenamento de energia em parques eólicos

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Academic year: 2021

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UniversidadeFederalde Uberlândia Faculdadede Engenharia Elétrica

MATHEUS BERNARDES SOARES

ARMAZENAMENTO DE ENERGIA EM PARQUES EÓLICOS

Uberlândia 2018

(2)

MATHEUS BERNARDES SOARES

ARMAZENAMENTO DE ENERGIA EM PARQUES EÓLICOS

Trabalho apresentado como requisito parcial de avaliação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso do Curso de Engenharia Elétrica da UniversidadeFederal de Uberlândia.

Orientador:Luiz Carlos Gomes de Freitas

Assinatura doOrientador

(3)

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, por ter me dado além da vida e saúde, a chance de chegar até aqui e a oportunidade de continuar lutando pelos meus sonhos.

Agradeço a meus pais Valdir eMaurísia por me mostrarem o caminhocorretoa ser seguido, pelaeducação que me deram desdeo diaemque nasci, por meacolherem nos momentos maisdifíceis,eacimade tudo, ensinar queindependente da classe social, se tivermoshumildadee esforço podemos alcançar nossossonhos.

A meu irmão Gustavo por ser um exemplo de pessoa, amigo para todos os momentos. Saiba que sempre estarei ao seu lado.

Agradeçotambéma minha namorada Érika, pelo companheirismo e apoio durante todo estetempo.

A todos professores que tivena minhatrajetória como aluno, sem dúvida foram ímparesna minha formaçãoprofissional epessoal. Emespecial ao professorLuiz Carlos Gomes de Freitas, pela amizade, confiança e apoio durante a minha graduação.

Aos amigos incríveis que fiz nestes últimos cinco anos de faculdade, que tambémlutam incansavelmente pelosseus sonhos.

E por fim, a todos meus familiares e amigos que de perto ou distante me apoiaram.

(4)

RESUMO

Devido ao crescimento exponencial dos parques eólicos no sistema elétrico brasileiro, este trabalho temcomo objetivo principal propor uma forma de reduzir a intermitência do fornecimento de energia elétrica, no que se refere a parques eólicos. Para cumprircom tal objetivo, primeiramente será apresentado oprincípio de funcionamento básico das turbinas eólicas, e posteriormente, os conversores utilizados. Por fim, será proposto uma forma de carga e descarga do sistema de armazenamento de energia, onde a potência a ser injetada na rede pode ser especificada através da corrente elétrica. Tal facilidade é importante para o operador,pois dispõe a oportunidade de injetar a energia na rede em momentos oportunos, etambém,garantir o fornecimento de energiadosistemade geração.

(5)

ABSTRACT

Due totheexponential growth of wind farmsinthe Brazilian electricity system, this work has asmain objective to propose a way to reduce the intermittent supply of electric power, as far as wind farmsare concerned. Inorder to complywith this objective, the basic operating principle of the wind turbines will be introduced first, and later the inverters used. Finally, it willbe proposed a discharge load formthe energy storage system, where the power to be injected into the network can be specified through the electric current. Thisfacility is important for the operator, since itprovides the opportunity to inject the energy inthe network at opportune moments, and also, guarantee the power supplyof the generation system.

(6)

LISTA DEFIGURAS

Figura1:Exemplodeturbina eólica de3 pás...11

Figura2: Arranjo de sistemaeólicoutilizado...13

Figura3:Retificador não controlado. ... 16

Figura4:Retificadorsemi - controlado... 16

Figura5:Retificador controlado. ...16

Figura6: Circuito conversorBoost ...18

Figura7:Primeiraetapadeoperação...19

Figura8: Segunda etapa de operação...19

Figura9:Formasde onda, modo de condução contínua...20

Figura 10: Inversortrifásico...23

Figura 11: Tensãode linha VAB... 24

Figura 12: Tensãode acionamento daschavesS1e S4...24

Figura 13: Tensãode acionamento daschavesS3e S6...25

Figura 14: Tensãode acionamento daschavesS5a S2...25

Figura 15: Conteúdoharmônico da tensão de linhaVAB...26

Figura 16: Portadoraemoduladoras...27

Figura 17: Circuito comparador...28

Figura 18: Pulsos na chaveS1...28

Figura 19: Inversor trifásico alimentando cargaindutiva. ...29

Figura 20: Corrente de linhafaseA [Amp]...29

Figura 21: Velocidadedomotor em RPM. ...30

Figura 22: Distorção harmônica da corrente delinha...30

Figura 23: Filtro LCL monofásico. ... 31

Figura 24: Exemplo de diagrama de Bode...32

Figura 25: Características da bateria Chumbo-Ácido...34

Figura 26: Características da bateriaíon-Lítio...35

Figura 27: Sistema de armazenamento de energia... 36

Figura 28: Resposta da plantaocompensadorPI. ...38

Figura 29: Boostcom tensão de saída controlada. ... 39

Figura 30: Tensãode saída...39

Figura 31: Resposta da plantacomocompensador PI... 40

Figura 32: Circuito de potênciae sistema de controle...41

Figura33:Tensãode saída...41

Figura 34: Circuito de potênciae sistema de controle...42

Figura 35: Corrente de linha controlada...42

Figura 36: Sistema implementado...43

Figura 37: Diagrama unifilarsimplificado. ...44

Figura 38: Sistema como um todo injetando energia na rede...46

Figura 39: Correnteinjetada na rede pelo sistema... 46

Figura 40: Tensãodo barramento CC...46

Figura 41: Correnteinjetada na rede peloparque eólico esistema ...47

Figura42:Tensãodo banco debaterias...47

Figura 43: Taxa de distorção harmônicada corrente injetada na rede...48

Figura 44: Sistemaarmazenando energia...49

Figura 45: Tensão aplicada no banco de baterias...49

Figura 46: % de carga do banco de baterias...50

(7)

LISTA DETABELAS

Tabela 1:Limitespara distorções harmônicas de corrente. ... 33

Tabela 2:Distorção harmônica individual de tensão... 33

Tabela 3: Dados do conversor Boost. ... 38

Tabela 4: Dados do conversor Buck. ... 40

Tabela 5: Dados daturbina. ... 44

Tabela 6: Dados do gerador... 44

Tabela 7: Dados mecânicosda turbina... 45

Tabela 8: Dados dosconversoreseletrônicos... 45

Tabela 9: Dados do banco de baterias... 45

(8)

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica. ONS - OperadorNacional do Sistema elétrico. P&D- Programa de Pesquisa e Desenvolvimento. SIN -Sistema Interligado Nacional.

(9)

SUMÁRIO

1.0 - INTRODUÇÃO... 10

2.0 - FUNDAMENTOS TEÓRICOS SOBRE AS TURBINAS EÓLICAS...11

2.1 - CONVERSÃO DE ENERGIA EÓLICA EM ENERGIA MECÂNICA... 11

2.2 - CONVERSÃO DE ENERGIA MECÂNICA EM ENERGIA ELÉTRICA... 12

2.2.1 - GERADOR SÍNCRONO...13

2.2.2 -RETIFICADOR...15

2.2.3 - CONVERSORCC/CC BOOST...18

2.2.3.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO...18

2.2.3.2 - ESPECIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS PASSIVOS ... 21

2.2.4 - INVERSOR ...23

2.2.4.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO... 23

2.2.4.2 -MODULAÇÃO SENOIDAL ... 26

2.2.4.3 -FORMAS DE ONDA COM CARGA INDUTIVA ...29

2.2.5 -FILTROS ... 30

2.2.6 - CRITÉRIOS DE QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA...32

2.3 - TIPOS DE BATERIAS...34

2.3.1 - BATERIAS DE CHUMBO - ÁCIDO... 34

2.3.2 - BATERIAS DE ÍONS - LÍTIO... 35

2.4 - CONVERSORES PROPOSTOS PARA CARGA E DESCARGA DO BANCO DE BATERIAS ... 36

2.4.1 - CONVERSOR BOOST...37

2.4.2 - CONVERSOR BUCK ... 39

2.4.3 - INVERSOR ... 41

3.0 - SIMULAÇÃO DO SISTEMA E RESULTADOS...43

3.1 - SISTEMAINJETANDO ENERGIA NA REDE... 43

3.2 - SISTEMAARMAZENANDO ENERGIA ...48

4.0 - CONCLUSÃO ... 50

4.1 - SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 51 5.0 - REFERÊNCIAS ... 52

(10)

1.0 - INTRODUÇÃO

A presençade fontes de energiarenováveis noBrasil, principalmente eólica e solar, é um fato que merece destaque para as entidades que operam, regulamentame planejam osetorelétrico brasileiro. A importância destasfontes de energia étamanha que vários órgãos, como ANEEL e ONS,jáestão trabalhando em parceria com diversas universidades, através de programas de pesquisa e desenvolvimento P&D's [1], para estudar a melhor forma de inserir e operar estas fontes de energiaintermitentesaoSIN.

Talinvestimento por parte dos órgãos citados acima, ocorre principalmente em consequência da mudança de perfil da geração de energia elétricanoSIN, à custa do aumento das fontes intermitentes, como eólica e solar, e da construção de usinas com pequenos reservatórios, na região norte do país [2]. Sendo assim, apesar de a geração de energia elétrica tender a crescer com as fontes intermitentes de energia,do ponto de vista operacional,não éprudente planejarum sistema elétrico que será inteiramente sensível às variaçõesclimáticas.

Com o intuito de reduzir o impacto destas fontes na confiabilidade do fornecimento de energia elétrica, uma proposta que está em evidência é sobre o armazenamento de energia emparques eólicos e solares. Afinalidade do sistema de armazenamento de energia nestes parques seria armazenar a energia que é gerada nas fontes intermitentes e despachá-la em um momento oportuno, facilitando o planejamento de despacho de carga eaumentandoa confiabilidade no fornecimento de energia.

Diante do cenário apresentado acima, o trabalho aqui apresentado tem como propósito iniciar os estudos dos fenômenos presentes na conversão de energia eólica em energia elétrica, e também, através de simulações computacionais, mostrar um sistema eólico com armazenamento de energia conectado à rede. É importante salientar que alguns pontosdo tema extrapolam os conceitos que são apresentados na graduação, e que tais pontos serão fatalmente estudados em trabalhos futuros, por exemplo,aintegração do sistema de controle da turbinacom o controle de energia a ser injetada/armazenadapeloarranjo proposto.

Para explorar os conceitos apresentados na graduação e dar os primeiros passos em direção ao objetivo,a ênfase do trabalho será nos conversores, e por

(11)

fim, verificar a funcionalidade docontrole de corrente doinversor, que por sua vez, será de suma importânciaparadefinir a potência a ser injetada na rede.

2.0 - FUNDAMENTOS TEÓRICOS SOBRE AS TURBINAS

EÓLICAS

Sabe-se que aenergia eólica é aenergiacinéticapresente nos ventos, eque as turbinas eólicas são instrumentosque empregam as técnicasda engenharia para realizar a conversão de energia eólica em energia mecânica e/ou elétrica. Para realizar tal finalidade descrita, existem várias configurações de turbinas eólicas, cadauma comsua particular vantagem e desvantagem, sendo que um dos critérios que definem a configuração são as particularidades do local de instalação da mesma.

Neste trabalho, serádado enfoque nas turbinas de três pás (Figura 1), devido ao maior rendimentona conversão deenergia eólica em elétrica emaior utilização em aplicações com finalidadede conexão coma rede elétrica.

Figura 1: Exemplo de turbina eólica de 3 pás.

2.1 - CONVERSÃO DE ENERGIA EÓLICA EM ENERGIA MECÂNICA

A energia contida nos ventos, depende da densidadedo ar, velocidade e área em que será realizada a conversãode energia,nocaso das turbinas eólicas,a área varrida pelas pás da turbina. Desta maneira, a potência disponível no vento é definida pelaequaçãoa seguir [3]:

(12)

(1)

Pw

=

^.p.A.V3

Onde:

Pw

- Potência disponível no vento [Watts].

p

-

Densidadedo ar [Kg/m3].

V

Velocidade do vento [m/s].

Sendo assim, uma vez definida a potência disponível no vento, é necessário definir a potência quede fatoestará presente no eixoda turbina. Para tal finalidade, será utilizado o coeficiente de Beltz, que relaciona os parâmetros construtivos e operacionais da turbina, para determinar o seu rendimento. Uma vez definido o rendimento da turbina, pode-se determinar a potência mecânica no eixo:

Pmec =

Pw.

Cp

(2)

Onde:

Pmec

- Potência mecânica no eixo da turbina[Watts].

Cp

- Coeficiente de Beltz.

2.2 - CONVERSÃO DE ENERGIA MECÂNICA EM ENERGIA

ELÉTRICA

A conversão de energia mecânica em elétrica, pode ser realizada através de geradores síncronos ou geradores de indução, sendo que cada um destes possui um arranjo de funcionamento específico, isto é, conjunto gerador e conversores eletrônicos distintos. Diante de vários arranjos, neste trabalho será adotada a configuraçãoda Figura 2, onde se tem uma turbina acionando um gerador síncrono. Devido à intermitência da turbina no acionamento do gerador, se faz necessária a utilização de conversores eletrônicos para manter a tensão e frequência terminal do aerogerador constante, uma vezque estes parâmetros são importantes para a conexão com a rede elétrica.

(13)

Figura 2: Arranjo de sistema eólico utilizado. 2.2.1 - GERADOR SÍNCRONO

Os geradores síncronos são vastamente utilizadosem sistemas eólicos, tanto os geradores síncronos de rotor bobinadoquanto de imã permanente, sendo que a diferença entreos dois está na forma de excitação. Na máquina de rotor bobinado, o enrolamento de campo, situadono rotor, éalimentado por uma fonte decorrente contínua, produzindo uma corrente que gera um fluxo constante no entreferro da máquina, desta maneira, quando o rotoré acionado na velocidadesíncrona, inicia a presença de um campo magnético girante no entreferro da máquina, que por sua vez induz uma tensão nos enrolamentos do estator. Na máquina de imã permanente, a única diferença éa presença de imãsno rotor, que produzemfluxo constante.

Dentre os dois tipos de geradores citados acima, o mais utilizado é o de rotor bobinado, isto ocorredevido à produção dogeradorde imã permanente ainda ser significativamente mais cara [4].

Um grande ponto que deve ser destacado neste item, é a relação entre a frequência e amplitude da tensão terminal do gerador com a velocidade de acionamentodorotor.Tal ponto deve ser analisadocuidadosamente,pois a turbina que aciona o gerador funciona de formaintermitente, e este eventocausa efeitos que devem ser analisados esolucionados.

Para comprovar que a frequência e amplitude da tensão terminal estão relacionadascom a velocidade de giro do rotor, deve-sechegar em uma equação matemática que relaciona a tensão terminal coma velocidade de giro dorotor. Para isso, segue-se o raciocínio:

(14)

De acordo com a lei de Faraday, a tensão induzida em uma espira é dada por:

(3)

Onde:

• 0

-

O fluxo magnético [Weber].

e - Tensão induzida na bobina [Volts].

Considerando que o fluxo que corta as espiras do estator possui um comportamento conforme a função cosseno:

0(í) = 0m.

cos(meL

í)

(4)

Onde:

Mel — Velocidade angularelétrica do eixo do fluxo magnético.

0m

Fluxo máximo [Weber].

Substituindo a equação (4) em (3), temos que;

e

=

d[0m.

cos

(

mc

I.

í

)]

dt

e

= 0m.

Mel.

sen(Mel,

t)

= em.

sen(Mel. t)

(5)

Analisando a equação (5), verifica-se que o valormáximo que a tensão induzida no estator assumedepende da velocidade angularelétrica que, por sua vez,possui uma relação direta com a velocidade angular mecânica:

Mel

= P.

Mmec

(6)

Onde:

P

-

Número de polos da máquina.

Mmec

-

Velocidade angularmecânica [RPM].

Mel

— Velocidade

angular elétrica [RPM].

(15)

(7)

1

f

=

mel.-—

J

2,n

Onde:

f

-

Frequência datensão induzida [Hz].

Assim, através de (7), nota-se que a frequência da tensão induzida no estator também está relacionada com a velocidade angular do eixo da máquina. Tal fato, evidenciaque em turbinaseólicas atensão terminal do gerador possui amplitude e frequência que variam com a velocidade do rotor e, consequentemente, com a velocidade do eixo da turbina.

Sabe-se que tanto para alimentação de cargas isoladas quanto para conexão com a rede elétrica, é necessário manterosvalores detensão e frequência em uma faixa aceitável pelas cargas, ou pelas normas que regem a conexão com a rede. Através disso, percebe-se que é necessário e prudente utilizar uma forma de conversão de energia que propicie uma tensão com amplitude e frequência controlável, e que possa atender os requisitos necessários para conexão com a rede elétrica. Para tal fim, a luz da eletrônica de potência, utiliza-se de um sistema de conversão CA/CC (retificador) e CC/CA (inversor) e algumas técnicas de controle.

2.2.2 - RETIFICADOR

Os retificadores ou conversores CA/CC de onda completa, são circuitos eletrônicos utilizados para converter uma forma de onda alternada em contínua, tanto em circuitos de baixa potência quanto a circuitos de alta potência. Estes conversores são divididos em três categorias: retificadores controlados, semi- controlados e não controlados, sendo que a diferença entre eles está na possibilidade de controle do valor médio da tensão de saída Figura 3, 4 e5.

(16)

Figura 3: Retificador não controlado.

Figura 4: Retificador semi - controlado.

Figura 5: Retificador controlado.

Neste trabalho será utilizado os retificadores trifásicos não controlados a seis pulsos, devidoa utilizaçãode chaves eletrônicas (diodos) que possuem robustez para processar alto nível de potência [5], e possuem um custo benefício mais

(17)

atrativo, quando comparado às outras chaves eletrônicas, como tiristores, IGBT's, MOSFET's, dentre outras chaves controladas.

O retificador trifásico não controlado, é o retificador mais simples dentre os apresentados,e isto se dá devido a sua comutação natural,que ocorre através da tensão instantânea da fonte de alimentação do retificador. Em outras palavras, considerando quea fonteé trifásica, equilibrada e simétrica, cada diodo irá conduzir por120°, sempre em pares, e na sequência apresentada na Figura 3, D1D2, D2D3, D3D4, D4D5, D5D6, D6D1,justificando os “seis pulsos”.

Para quantificar o valor médio da tensão de saída do retificador, pode-se utilizar a seguinte equação:

1

f

T

Vmed

=

I

v(t)

(8)

*

Jo

Onde:

Vmed

- Tensão média na saída do retificador.

T —

Período da forma da tensão de saída.

u(t)

Tensão instantânea de entrada.

Desta forma, o valor da tensão média na saída do retificador pode ser determinado por:

n

1

Ç6

Vmed

=

I

V3.Vm.cos(tàt)

d(tàt)

6

Vmed

= (3^3Vm)/n

(9)

Onde:

Vm —

É a tensão de pico de fase [Volts].

Vmed

Tensão média na saída do retificador[Volts].

Através da equação 9, nota-se que a tensão média de saída de um retificador trifásico de seis pulsos depende da tensão de pico da fonte de alimentação. Sendo assim, no caso de sistemas eólicos, em que a tensão de saída dogeradorseráuma tensão de amplitude e frequência que oscilam com a variação da velocidade angular do eixo da turbina, é notável que a tensão média de saída do retificador também irá variar com a intermitência do acionamento do gerador.

(18)

Percebendo avariação datensão média desaídado retificador, e anecessidade de ter atensãode entrada no barramento CC do inversor o mais constante possível, é prudente utilizar um conversorCC/CCparasolucionarestaquestão.

2.2.3 - CONVERSOR CC/CC BOOST

2.2.3.1 - PRINCÍPIO DEFUNCIONAMENTO

Atravésdatradução do próprio nome deste conversor, já se subentende qualé a suaprincipal função. OconversorBoosttemcomoprincipalobjetivo forneceruma tensão de saída maior quea tensão de entrada, característica esta que justifica sua utilização e necessidade, no que se refere ao acoplamentoentre o retificadore o inversor. É importante ressaltar a importância da especificação da malha de controle deste conversor, seja para operar comofonte de corrente ou para operar como fonte de tensão, pois o conversor Boost que possui a responsabilidade de mitigar o efeito da variação de tensão na saída do retificador no barramento CC do inversor.

O circuito do conversor Boost está ilustrado na Figura 6, e seu princípio de operação será apresentado a seguir.

Figura 6: Circuito conversor Boost

A primeira etapa de operação se inicia quando a chave S1 fecha, proporcionando um caminhode menor impedância para corrente, que por sua vez cresce e flui através doindutorLeda chave S1, figura 7.

(19)

Figura 7: Primeira etapa de operação. —---• — 1 J V V V ‘“ ---L

1

J

J---Vin g

c

1

_____

A segunda etapa de operação se inicia quando a chave S1 abre. Neste momento, a tensão de entrada Vin e a tensão no indutor L se somam, polarizando o diodo positivamente e forçando a sua condução, proporcionando a circulação de corrente pelo diodo D1, carga e aumento de energia no capacitor C (Figura 8).

Figura 8: Segunda etapa de operação.

As respectivas formas de onda, considerando que o conversor irá operar em modo decondução contínua, são apresentadas na Figura9.

(20)

Para que o conversor opere em modo de condução contínua, a integral da tensão no indutor, durante o período Ts, deve ser nula [4], desta forma;

Vin. ton =

(Vo

— Vin).

toff

(10)

Onde:

Vin

É a tensão de entrada do conversor [Volts].

Vo

É a tensão de saída do conversor [Volts].

ton —

É o tempo em que a chave S1 fica fechada [Segundos].

toff

É o tempo em que a chave S1 fica aberta [Segundos].

Ts

Períodode comutação[Segundos].

Definindo oconceito de razão cíclicacomo sendo a razãoentre o tempo em que a chave S1 está fechada e o período de comutação;

(21)

D

=

ton/Ts

(11)

Em que:

D

Razão cíclica varia de 0 a 1.

Aplicando a definição de razão cíclica na equação 10, tem-se que;

Vo/Vín

= 1/(1 —

D)

(12)

Através da equação 12, nota-se que, considerando o conversor ideal, o ganho de tensão do conversor Boost está diretamente relacionado com o tempo de condução da chave S1 e o seu período de comutação.

2.2.3.2 - ESPECIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS PASSIVOS

Referente àespecificação dos componentes passivos, é necessário especificar um indutor que seja capaz de manter a variação de corrente, ou ripplede corrente, em um valor queseja aceitável. Da mesma forma,também é necessário especificar um capacitor que mantenha a variação de tensão, ou ripple de tensão, em valores aceitáveis.

Em relação a especificação da indutância,seráapresentada uma equação para o respectivo cálculo, de forma que o conversor opere em modo de condução contínua.

Considerando que atensão em um indutor éexpressa por:

VL1

=

L1.dIL1/dy

Transformandoa equação acima em uma equação diferencial, tem-se:

WL1 =

L1.

(

v

Af )

Para que o conversor opere em modo de condução contínua, a corrente no indutor não pode chegar a zero no tempo em que a chave S1 está aberta (toff), Figura 9.

àIL1

=

\toff

(13)

LI LI J J v 7

(22)

toff

=

Ts.

(1 -

D)

(14)

Substituindo asequações12e 14 na equação 13, tem-se:

L

=

D.(1

V 7

D).Vo.Ts._

A/Ll V 7

(15)

Finalmente,através da equação 15, pode-se especificar um valorde indutância a partir daoscilação de corrente, que por sua vezé definido em projeto.

Para especificar o capacitor, é razoável assumir que o capacitorabsorve todo ripple de corrente na segunda etapadeoperação do conversor (toff), edescarrega na primeira etapa de operação (ton). Seguindo este raciocínio, a carga que o capacitor fornece no seu período de descarga pode ser calculada da seguinte maneira:

Q1

=

C.AVo

AVo

=

Q1/C

(16)

Onde:

Q1

Carga fornecida pelo capacitor no período dedescarga.

AVo

Variação de tensão na saída do conversor.

C

Capacitância [Farad].

Considerando que a corrente elétrica que o capacitor fornece para carga na primeira etapa de operação é a variação de cargaem um intervalo de tempo, pode- secalcular a carga fornecidapelocapacitor em função da corrente de saída:

Q1

= Io.

AVo

(17)

Onde:

Io

Corrente de saída.

Substituindo as equações 11 e17 em 16, tem-se;

(23)

Através da equação 18,pode-seespecificar um valor de capacitância partindo de um valor pré-definido de oscilação de tensão.

2.2.4 - INVERSOR

Os inversoressão conversores eletrônicos que realizam a conversão de tensão contínua em tensão alternada. É importante ressaltar que existem várias configurações de inversores: dois níveis, três níveis, multinível, e que são projetados para alimentar uma carga de forma isolada, ou para operar em paralelo com a rede elétrica. Sendo assim, cada configuração possui sua particular vantagem e desvantagem, sendo que os principais critérios de escolha são as necessidadesdoprojetoeocusto-benefício.

2.2.4.1 - PRINCÍPIO DEFUNCIONAMENTO

Neste trabalho será estudado o inversor trifásico(figura 10) com modulação a dois níveis, ondehá apenas doisníveisdetensão a serem aplicados na saída do inversor.

Figura 10: Inversor trifásico.

Observando o circuito do inversor acima, percebe-se que para cada braço, é necessário habilitar uma chave por vez, para que não ocorra curto-circuito no barramento CC, portanto, conclui-se que as chaves S1 e S4 devem possuir uma defasagem de 180° no seu acionamento, assimcomo nas chavesS3-S6 e S5- S2.

(24)

Como a finalidade do inversor é fornecer uma tensão trifásica e equilibrada, é necessário queas três fases possuam uma defasagem de 120°.

Pode-se observar as formasde ondadossinaisde acionamento das chaves e a tensãode linha (Figura 11, 12, 13 e 14).

Figura 11: Tensão de linha VAB.

m V S 1 cVS 4 Time(ms)

(25)

Observa-se através da figura 11, no gráfico da tensão de linha VAB, que a tensão é alternada com frequência de 60 Hz, porém possui um alto conteúdo harmônico (Figura 15), distanciando esta forma de onda de uma senóide. As harmônicas presentes nesta forma de onda podem ser verificadas através da seguinte série deFourier [7].

n=l,5,7,ll,13...

V

1 4.

Vdc

n.n

n

VAB=

-

. cos(

)..sm/H>J+ ) (19)

(26)

co

Z

1

4.

.

Vdc

.cos(

n.n

).

sin

n. (co.

t — )

n

(20)

n

n

6

2

n=l,5,7,ll,13...

Z

1

.

4.Vdc

.cos( ).sinn. ((o.t.+

n.n

5n

)

(21)

n

n

6

6

n=l,5,7,ll,13...

Figura 15: Conteúdo harmônico da tensão de linha VAB.

2.2.4.2 - MODULAÇÃO SENOIDAL

Dentre os vários tipos de modulação, neste trabalho será utilizado a modulação senoidal, onde se utiliza três senoides com defasagem de 120° (moduladora) e uma onda triangular (portadora). As senóidessão utilizadas como referência, isto é, a tensão de saída do inversor deve se aproximar da senóide de referência, e a triangular éutilizadaparacomparação.

(27)

Para relacionar os valores de pico e frequência das ondas moduladora e portadora, existem algumas relações importantes, que são fundamentais, pois é a partir da comparação destas duas formas de onda que são geradors os pulsos que acionam as chaves semicondutoras.

M

=

Vmpk/Vtrpk

(22)

Onde:

Vmpk —Tensão de pico da moduladora (senóide) [Volts]. Vtrpk — Tensão de pico da portadora (triangular) [Volts]. M — Razão de modulação.

Para gerar ospulsos que irão acionar aschaves semicondutoras, é utilizadoum circuito comparador (Figura 17), onde se compara a onda portadora com as moduladoras, sendo uma moduladora referência para sua respectiva fase (Figura 16).

(28)

Figura 17: Circuito comparador.

Devido à importância de não acionar as chaves do mesmo braço ao mesmo tempo,os sinais deacionamento destas chaves devemser opostos, isto significa que quando a tensão no gateda chave S1 estiver diferente de zero, a tensão na chave S4 deve ser zero. Para garantir que não haverá curto-circuitoem nenhum dos três braçosdevido ao acionamento de ambas as chaves de um mesmo braço, é prudente inserir umtempomorto entre o tempo que S1levapara abrir e o tempo que S2levaparafechar, por exemplo.

Comparando a modulação senoidal com a modulação vetorial, nota-se que a modulação senoidal, apesarde sua maior simplicidade de implementação, possui um índice de modulação menor, isto é, menor aproveitamento do barramento CC. No que se refere a modulação vetorial, apesar de exigir um maior esforço

(29)

computacional, as perdasporcomutação são significativamentemenores, fato este que é importante para aplicações com alto processamento de potência.

2.2.4.3 - FORMAS DE ONDACOMCARGA INDUTIVA

O arranjo de inversor apresentado na figura 19 é comum em locais onde é necessário o controle de velocidade de motores de indução, situação bastante comumem plantas industriais. No caso da alimentação de motores, os quais são cargasindutivas, o próprio motorpode ser considerado como umfiltro, devido àsua própria indutância.

(30)

A distorção harmônica da corrente de linha pode ser verificada na Figura 22.

Figura 22: Distorção harmônica da corrente de linha.

2.2.5 - FILTROS

Observando a figura 22, nota-se que o conteúdo harmônico da corrente é relativamente alto. No caso de inversores conectados à redeelétrica, é necessário seguir alguns limites referentesà distorção harmônica total de corrente e tensão, sendo que estes limites são estabelecidos pelas normas vigentes no local onde será instalado o sistema.

Para reduzir o conteúdo harmônico da corrente etensão do inversorvisto pela rede, é usual utilizar filtros do tipo L, LC ou LCL. Assim, para definir qual tipo de

(31)

filtro será utilizado, deve-se levar em consideração o nível de atenuação que é necessário para a aplicação,tempode resposta, espaçoepreço.

Este trabalho dará foco aofiltroLCL(Figura 23), por possuir o maior o maior nível de atenuação.

Para especificação do filtro LCL, será tomado como base alguns critérios importantes [8].

A corrente fundamental que circula através do capacitor deve ser menor que 1% da corrente fundamental que é injetada na rede.

A atenuação do filtro deve ser suficiente para garantir a qualidade da corrente injetada na rede.

Os valores de indutância dos filtros devem ser escolhidos de forma que a combinação dos indutores possuam o menor tamanho possível.

-AM--- ° AM—-

-Ri Li " Rg Lg

Capacitor - Cf

Figura 23: Filtro LCL monofásico.

2.2.5.1 - ESPECIFICAÇÃO DOSCOMPONENTES PASSIVOS Para especificação do capacitor pode-se utilizar a equação abaixo.

Pn

Cf

< 0,01.

-

(23)

3.(o.Eg

2

Onde:

Cf- Capacitância[Farads].

Pn - Potência nominal do inversor [Watts].

a> - Frequênciafundamental [rad/seg]. Eg - Tensão de fase da rede [Volts].

Para especificação dos indutores,pode-se utilizara equação abaixo:

Li

(32)

Onde:

Lg - Indutândia do lado da rede [mH]. Li - Indutância do lado do inversor [mH].

cores - Frequência de ressonância [rad/seg].

Referenteà frequênciade ressonância, recomenda-seque esta seja pelo menos dezvezes menorque a frequência de chaveamento.

Note que para calcular o valor do indutor do lado da rede,é necessário o valor de indutância do lado do inversor. Para reduzir o volume e peso dos indutores, é prudente escolher os mesmos de maneira que a soma das duas indutâncias seja mínima.

Adedução das equações 23 e 24podem ser verificadas em [8].

A figura 24 apresenta o diagrama de Bode de um filtro com frequência de ressonânciade 3140 rad/seg.

Figura 24: Exemplo de diagrama de Bode.

2.2.6 - CRITÉRIOS DE QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA

Para garantir a qualidade da energia elétrica, e evitar os problemas que as correntes harmônicas podem vir a causar, existem limites para o conteúdo harmônicoprovenientede inversores.

A tabela 1 estabeleceos limites de distorção harmônica de corrente, sendo TDD (Total Demand Distortion) a distorção harmônica total dacorrente,em %da máxima

(33)

demanda da corrente de carga correspondente à demanda máxima da carga. A tabela 2éreferente as distorções harmônicas de tensão [9].

Tabela 1: Limites para distorções harmônicas de corrente.

Limites por consumidor para distorções harmônicas de corrente V < 34,5 kV

K = Isc / Icarga Valores percentuais das correntes harmônicas TDD (%) h < 11 11 < h < 17 17 < h < 23 23 < h < 35 h > 35 k < 20 4 2 1,5 0,6 0,3 5 20 < k < 50 7 3,5 2,5 1 0,5 8 50 < k < 100 10 4,5 4 1,5 0,7 12 100 < k < 1000 12 5,5 5 2 1 15 k > 1000 15 7 6 2,5 1,4 20

Distorção harmônica individual de tensão

Ordem harmônica ,, Vn < 1kV 1kV< Vn < 13,8 kV 13,8 kV < Vn < 69 69 kV < Vn < 230kV kV Ímpares não múltiplos de 3 5 7,5 6 4,5 2 7 6,5 5 4 2 11 4,5 3,5 3 1,5 13 4 3 2,5 1,5 17 2,5 2 1,5 1 19 2 1,5 1,5 1 23 2 1,5 1,5 1 25 2 1,5 1,5 1 > 25 1,5 1 1 1 ímpares múltiplos de 3 3 6,5 5 4 2 9 2 1,5 1,5 1 15 1 0,5 0,5 0,5 21 1 0,5 0,5 0,5 > 21 1 0,5 0,5 0,5 Pares 2 2,5 2 1,5 0,5 4 1,5 1 1 0,5 6 1 0,5 0,5 0,5 8 1 0,5 0,5 0,5 10 1 0,5 0,5 0,5 12 1 0,5 0,5 0,5 >12 1 0,5 0,5 0,5 Distorção total 10% 8% 6% 3% Tabela 2: Distorção harmônica individual de tensão.

(34)

2.3 - TIPOS DE BATERIAS

Para o armazenamento de energia, é necessárioa análise crítica de qual tipo de bateria a ser utilizada. Desta maneira, algumas características devem ser observadas, como: vidaútil, corrente de carga, peso, dentre outras.

A seguir, são apresentadas as vantagens e desvantagens das baterias de Chumbo -Ácido e Íon -Lítio, segundo [10].

2.3.1 - BATERIAS DE CHUMBO - ÁCIDO

Vantagens

Baixo custo.

Permite taxas elevadas de descarga.

Baixa taxa de auto - descarga.

Desvantagens

Baixa densidade de energia.

Permite um número limitado deciclos de descarga completos.

Prejudicial ao meio ambiente, devido ao teor de chumbo.

(35)

2.3.2 - BATERIAS DE ÍONS - LÍTIO

Vantagens

Alta densidade de energia.

Baixa taxa de auto -descarga.

Baixamanutenção.

Desvantagens

Corrente de descarga moderada.

Custo de fabricação elevado.

Sujeitoa envelhecimento.

(36)

2.4 - CONVERSORES PROPOSTOS PARA CARGA E DESCARGA DO BANCO DE BATERIAS

Em um sistema de armazenamento de energia, a utilização dos conversores CC/CC e CC/CA são importantíssimos para realizarecontrolar a injeção de energia na rede elétrica(descargado banco de baterias) etambém pararealizar o processo de cargado banco de baterias.

Destaforma,os conversores propostospara cumprir com o objetivo acimasão as topologias clássicas que são apresentadas na graduação, que são os conversores Booste Buck. Nospróximos tópicos,serádada ênfase no controle dos conversores CC/CC, umavez que o princípiode funcionamento já foi apresentado anteriormente. Em relação ao controle do inversor trifásico, este tema será explorado em trabalhosfuturos.

(37)

Neste trabalho, nãose optou em utilizar o conversorBuck-Boost para conversão CC/CC devido a este conversor ser unidirecional, isto é, possui um diodo que impede a circulação de corrente emambos os sentidos. A soluçãodeste problema seria possível substituindo o diodo do conversor Buck-Boost por uma chave controlada, entretanto, para deduzir a função transferência deste novo conversor, seria necessário utilizar técnicas de controle que não são apresentadas na graduação.

2.4.1 - CONVERSOR BOOST

No sistema proposto acima, o conversor Boost possui como função principal elevar a tensão do banco de baterias, e também, manter a estabilidade do barramento CC quando estiver ocorrendo a injeção de energia na rede. É interessante notar que a tensão de saída do conversor deve ser maiorque o efeito de retificação provocado pela rede, devido àcaracterísticabidirecional do inversor.

Para manter a estabilidade do barramento CC, mesmo quando houver uma variação no despacho de carga do inversor, deve-se utilizar uma malha de controle que seja veloz e robusta o suficiente para atuar emmomentos transitórios. Sendo assim, primeiramente, deve-se conhecer qual é a função de transferência que representa o conversor Boost,e a partir disto, projetar qualé o compensador ideal para a planta.

Segundo [6],a função de transferência do conversor Boost é dada por:

Onde:

S

^

o(s)

= -

(

M'/)

d& =

\±_

+ _^_+1)

'(Mp

(p.MO

J

V1

r

=_______

(1

D)2

(25)

(26)

(M

=

(1

— D)

2.R

o

RL

L

(27)

mo

=

(1

—D)

L.C

RL

1+

(1 —

D)2.Ro

(28)

(38)

(29)

(1-D)2

.Ro

+

RL

wo. (C.

Ro.

RL

+ L)

Os dados de projeto estão indicados na tabela 3.

Tabela 3: Dados do conversor Boost.

Dadosdo conversor

Indutância ( L ) 12,5mH Capacitância ( C) 10mF Tensão de entrada (V1) 490 Volts

Tensão de saída (Vo) 900Volts Razão cíclica (D) 0,26

Carga(Ro) 9 Ohm

Frequência (f ) 1kHz

Como mencionado anteriormente, para definir qual é o compensador adequado para o controle da tensão, utilizou-se aferramenta “PID Tuner- Simulink”. Desta forma, o compensador que apresentou uma resposta satisfatória foi do tipo proporcional integral (PI), Figura 28.

(39)

Figura 29: Boost com tensão de saída controlada.

As figuras 29 e 30 ilustram o circuito de potência e o sistema de controle, juntamente com a tensão de saída do conversor, considerando 900 Volts como referência inicial, e1200 Volts como referênciafinal em 0.3 segundos. Observa-se que a tensão de saídaseguiu a referência.

Figura 30: Tensão de saída.

2.4.2 - CONVERSOR BUCK

Neste sistema, o conversor Buck possui como função principal realizar a carga do banco de baterias, sendo que a estratégia é armazenar a energia do sistema eólico, para que esta possa ser despachada em um momento oportuno. Para cumprir com este objetivo, o inversor deve funcionar como retificador, e o Buck, abaixar o nível de tensão do barramento CC para um valor que seja compatível com o processo de carga dasbaterias.

(40)

Da mesma forma que foi destacado para o controle do conversor Boost, este item irá focar no controle do conversor Buck, pois o principio de funcionamentojá foi abordado anteriormente. Sendo assim, para realizar o controle deste conversor, foi utilizada a função de transferência mencionada em [6].

Vc(s)

V.MO

2

d(s)

s

2

+ 2.p.MO.s

+

mo

2

Onde: mo

=

1

VTC

P

=

(.

1 +^

\C.R

o

+

L

)

2.

wo

(31)

(32)

Os dados de projeto estão indicados na tabela 4.

Tabela 4: Dados do conversor Buck.

Dadosdo conversor

Indutância 10mH

Capacitância deentrada 10mF

Capacitância desaída 0.25mF Tensãodeentrada 622 Volts

Tensãodesaída 510 Volts

Potência 90kW

Frequência 1kHz

Para especificar o compensadormais adequado para estaaplicação, utilizou-se a ferramenta “PID Tuner - Simulink”. Através desta ferramenta, concluiu-se que o compensador mais adequado é do tipo proporcional integral, com os parâmetros de acordo com a Figura 31.

(41)

Figura 32: Circuito de potência e sistema de controle.

Uma vez especificada a malha de controle, o circuito de potência deve seguir a tensão de referência do circuito de controle. Na figura 33 é considerado 510 Volts como tensão inicial, e em seguida, aplicado um degrau de tensão na referência, como objetivo deverificar seo controle continuaráseguindo a referência imposta.

Figura 33:Tensão de saída.

2.4.3 - INVERSOR

Nesta aplicação, se faz uso da característica bidirecional do inversor, em que determinado momento é utilizado como retificador (carga do banco de baterias) e em outro como inversor (despacho de carga). Neste item será abordado apenas o funcionamento como inversor, porém a forma de controle será detalhada em trabalhos futuros.

Devido aoparque estar conectado a um barramento considerado infinito, isto é, tensão e frequência constantes, é viável especificar o inversor para operar como

(42)

fonte de corrente. Por conseguinte, no contexto de armazenamento de energia, considera-se como referência a corrente injetada na rede, que é proporcional à potênciado banco de baterias.

Na figura 34, pode-se notar que a referênciadoinversoré a corrente IredeREF, e que esta referência de corrente deve ser verificada no barramentode medição, umavez que o objetivo é controlar a corrente injetada na rede.

Step

Figura 34: Circuito de potência e sistema de controle.

Observa-seque na Figura 35, a corrente de referência iniciaem 100 Amperes, e em 0,55 segundosareferênciade corrente passaa ser 150 Amperes, validando o controle decorrente.

(43)

3.0 - SIMULAÇÃO DO SISTEMA E RESULTADOS

Neste tópico, será apresentada a simulação do sistema como um todo, considerando a operação do sistema de armazenamento de energia operando em paralelo com o parque eólico e a rede elétrica. Para isso, considere o sistema da Figura 36.

Figura 36: Sistema implementado.

Para validar o funcionamento deste sistema, serão simulados as seguintes situações.

Sistema injetando energia na rede.

Sistemaarmazenando energia.

Para cada caso acima será feito uma simulação, e emseguida, verificando se o sistemase comporta comoo esperado.

3.1 - SISTEMA INJETANDO ENERGIA NA REDE

Neste caso, será considerado que o banco de baterias e o parque eólico está injetando energia na rede elétrica. O objetivo principal deste tópico é verificar o somatório de potência ativa proveniente do banco de baterias e do parque eólico,

(44)

isto é, não será dado foco no fator de potência, embora este ponto seja de fundamental importância para esta aplicação.

Seguindo esta linha de raciocínio, e considerando que o banco de baterias e o parque eólico se comportam como uma fonte de corrente, uma vez que o controle impõe a potência a ser injetada na rede, pode-se considerar a Figura 37 como o circuito equivalente do sistema.

ii

Barra de medição

da rede

Figura 37: Diagrama unifilar simplificado.

Onde:

11 = Corrente injetada pelo sistema de armazenamento de energia.

12 = Corrente injetada pelo parque eólico.

13 = Corrente injetada na rede.

Na simulação que será apresentada, foi adotado os seguintes valores para o banco de bateriase o parque eólico.

Tabela 5: Dados da turbina.

Dados da turbina

PotênciaNominal 500 kW Velocidade doventopara

Coeficiente de potência máximo 11 m/s

Tabela 6: Dados do gerador.

Dados do gerador da turbina

PotênciaNominal 450 kW

Tensão Nominal 730V

Frequência 60 Hz

(45)

Tabela 7: Dados mecânicos da turbina. Dados mecânicos

Constantede inércia daturbina 4.32s Rigidezdo eixo referido ao lado de alta

velocidade 0.3(PU do torque nominal/rad) Amortecimentomútuo doeixo 1.5 (PU torque nominal/PUdw)

Tabela 8: Dados dos conversores eletrônicos. Dados dos conversores

Indutância de acoplamento com a

rede

0.5 PU (baseado na potênciado gerador

edatensão nominal do conversor) Resistênciadoindutor de

acoplamento com a rede 0.003 PU Potênciareativa dos capacitores de

filtragem(LCL) 250kVA

Capacitorde filtragem dobarramento

CC 90 mF

Indutor do conversorBoost 1.2 mH Resistênciado indutor Boost 0.005 Ohm

Tabela 9: Dados do banco de baterias. Dados do banco de baterias

Númerode baterias em série 34

Tensão nominalde cada bateria 13,5 Volts

Capacidade 200Ah

Na Figura 33, observa-se o sistema de forma completa injetando energia na rede. Como esperado,o conversor Buck está desabilitado, visto que este funciona apenas para a carga do banco de baterias. Os valores detensão de referência para o conversor Boost e corrente de referência para o inversor podem ser verificados na tabela 10.

Tabela 10: Valores de referência para os conversores. Valores de referência para o conversor Boost e Inversor

Tensão dereferência parao barramento CC 900 [Volts]

(46)

Ea».l du rtudçãn

doajcjjBeòlcu

Figura 38: Sistema como um todo injetando energia na rede.

Para que haja o carregamento do barramento CC (Figura 40), foi dado um intervalo de 0.05 segundos antes de habilitar o inversor para ofuncionamento. Na Figura 39, verifica-se que a corrente injetada na rede pelo inversor segue a referência mencionada na Tabela 10, e também, possui baixo valor de distorção harmônica (Figura 43).

(47)

Devido a dinâmica do acionamentoda turbina eólica, nota-se naFigura 41que o sistema apresenta uma certa inércia a ser vencida até atingir o regime permanente. Porém, este transitório não afetou a operação do sistema de armazenamento de energia devido a conexão em paralelo com um barramento infinito.

Figura 41: Corrente injetada na rede pelo parque eólico e sistema de armazenamento.

Na Figura 42, nota-se claramente a redução do valor da tensão terminal do banco de baterias, tal situação ocorre devido a simulação possuir apenas uma string de baterias, e poderia ser reduzida com aumento do número de strings em paralelo. Por efeitosde peso computacional, optou-se a utilizar apenas uma string de baterias.

Pode-se validar o somatório das potências ativas do parque eólico e do armazenamento deenergia através dos medidoresdaFigura 38. Veja na figura 43 que a taxa de distorção harmônica da corrente injetada na rede está abaixo dos limites estabelecidos.

(48)

Figura 43: Taxa de distorção harmônica da corrente injetada na rede.

3.2 - SISTEMA ARMAZENANDO ENERGIA

A principal finalidade do armazenamento de energia, é reduzir a intermitência do parque eólico e também proporcionarapossibilidade de realizar estratégias no quese refereao momento ideal para a comercialização deenergia. Sendo assim, nestetópico será apresentado os resultados computacionaisque se obtiveram na simulação do sistema.

Como apresentado no item 2.4.2, o funcionamento do sistema quando está armazenando energia ocorre através da retificaçãoe do conversorCC/CCBuck. O conversor Buck,juntamentecoma sua malhade controle, tema função de manter atensãoterminal da bateria em um valor fixo e suficiente para manter o processo de carga.

A utilização do Disjuntor em paralelo com o filtro L (Figura 40) é necessário apenas no processo de carga do bancode baterias, evitando queda de tensão e perdas de energianaresistência interna do filtro.

(49)

Sara de medçãi

± nuique '..d "j

Figura 44: Sistema armazenando energia.

Na Figura 45, pode-se verificar o funcionamento da malha de controle do conversor Buck. Comparando com a Figura 33, pode-se notar que a resposta do controle quando utilizado no sistema como um todo é bastante parecida com a resposta do sistema isolado(item 2.4.2). Com a tensãoterminal do banco de acordo com a Figura 45, inicia-se o processode carga (Figura 46).

(50)

Figura 46: % de carga do banco de baterias.

As formas de onda típicas de um retificador, como tensão de saída e corrente de entrada, podem ser verificadas nas Figuras 47 e 48.

Figura 47: Tensão no barramento CC.

Figura 48: Corrente de entrada do retificador.

4.0 - CONCLUSÃO

Diante dosvários desafios presentes no sistemaelétrico brasileiro, osistema de armazenamento de energia se apresenta como uma solução para manter a

(51)

confiabilidade do fornecimento de energia, principalmente das fontes renováveis. Um fator importante e determinante nestessistemas são as baterias utilizadas, uma vez que estas irão passar pelo processo de carga e descarga inúmeras vezes e sob condições diversas.

Por fim, a luz da eletrônica de potência e dos conceitos adquiridos durante a graduação, este trabalho vemcomouma proposta de realizar o armazenamento e despacho de energia em parques eólicos.

4.1 - SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

É importantíssimo ressaltar que existe vários desafios a serem vencidos para implementar um sistema que realize acompensação de energia comprecisão,isto é,para que o sistema dearmazenamento injete ou armazene a energia intermitente do parque ou turbina eólica. Sendo assim, visando complementar o trabalho em questão, os próximos passosseriam:

Realizar a integração da malha de controle das turbinas eólicas com o controle do sistema de armazenamento de energia.

Verificar quais os ciclosde carga e descarga ideais parao banco de bateria.

Submeter a turbina ou parque eólico a variações de velocidade do vento, visando verificar a compensação de energia a ser injetada na rede pelo sistema.

Verificar a funcionalidade de conectar o sistema de armazenamento de energia no barramentoCC da turbina eólica, utilizando apenas um inversor.

(52)

5.0 - REFERÊNCIAS

[1] Ribeiro, Lucas. Fontes alternativas noPrograma de P&D reguladopela ANEEL. Disponível em: < http://www.aneel.gov.br/documents/656831/14942679/2015-10- 27+WEA+-+Lucas.pdf/f12ee199-0190-44ac-b03d-4793148d94d8> Acesso em: 22 ago.2018.

[2] Marzano, L.G.B.; Maceira, E.P.M.; Justino. T.C.J..O impacto do aumento das fontes intermitentes na operação do sistema. Disponível em:< https://www.osetoreletrico.com.br/o-impacto-do-aumento-das-fontes-intermitentes- na-operacao-do-sistema/ >. Acesso em: 22 ago. 2018.

[3] Ackermann, T. et al. Wind Power in Power systems. Stockholm, Sweden: ThomasAckermann, 2005. 675p.

[4] Wu, B. et al. PowerConversion andControlo f Wind Energy Systems. Hoboken, NewJersey. John Wiley&Sons, 2011. 453p.

[5] RASHID, Muhammad H. Eletrônica de potência: circuitos, dispositivos e aplicações. São Paulo: Makron Books, 1999. 828 p.

[6] BARBI, Ivo. Eletrônica de potência: Modelagem de conversores CC-CC. Florianópolis: Ed. do Autor, 2015. 218 p.

[7] Piazza, G. L., Inversor Trifásico, 53 p, Florianópolis,SantaCatarina, 2008. [8] S. Sen,K. Yenduri, and P. Sensarma, "Step-by-step design and control of LCL filter based three phase grid-connected inverter," in Proc. IEEE ICIT, 2014, pp. 503­ 508.

[9] Norma da Cemig D ND 5.31 “Requisitos para a conexão de acessantes ao Sistema de Distribuição Cemig - Média Tensão”. Belo Horizonte, p. 173, 2016. [10]Pereira, N. M. C. Simulação de Regimes de Carga e Descarga em Baterias. 2016. p. 128. Dissertação, Engenharia Eletrotécnica - Instituto Superior de Engenhariade Lisboa, Lisboa.

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